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文檔簡介

1、6.1簡介:合金鋼:為了改善鋼的機(jī)械性能、工藝性能或物理化學(xué)性能,在冶煉過程中會(huì)特別添加一些合金元素。這種鋼被稱為合金鋼。碳鋼的缺點(diǎn)是:淬透性低;耐回火性差;基本相是軟的,首先,Me對基本相的影響:鐵素體;碳化物合金元素:分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素:鎳硅鋁鈷銅和其他碳化物形成元素:錳鉻鉬鎢釩鈦鈮鋯,對于鐵素體:合金元素溶解在鐵素體中形成合金鐵素體,提高基體強(qiáng)度。碳化物:形成碳化物的元素有弱碳化物和強(qiáng)碳化物,形成合金滲碳體,如(鐵、鉻)3C等合金滲碳體比滲碳體更穩(wěn)定,硬度較高的合金元素也能形成特殊碳化物,如Cr7C3碳化鎢碳化鈦等特殊碳化物比合金滲碳體更穩(wěn)定,硬度更高。2.對Fe-Fe

2、3C相圖1的影響。像鎳錳鈷氮這樣的合金元素?cái)U(kuò)大了A 2區(qū)。合金元素如鉻釩鉬收縮面積A 3。合金元素將相圖的S點(diǎn)和E點(diǎn)向左移動(dòng)3。對加熱和冷卻轉(zhuǎn)變的影響1。對加熱轉(zhuǎn)變的影響除鎳和鈷以外的所有合金元素都減緩了的形成過程;除了錳,合金元素阻礙了晶粒的生長。(2)對過冷相變的影響。1.鈷以外的合金元素使碳曲線向右移動(dòng)。2.除鈷和鋁外,合金元素降低了熔點(diǎn),增加了殘余奧氏體量。4.對回火轉(zhuǎn)變的影響。1.提高回火抗力(回火穩(wěn)定性)合金元素阻礙原子的擴(kuò)散,使馬氏體難以分解,分解后碳化物難以形成。在一定的回火溫度范圍內(nèi),隨著回火溫度的升高,硬度不降低而是增加,這種情況一般發(fā)生在含有較多碳化物形成元素的合金鋼中。

3、回火脆性鋼的韌性明顯降低。第一種回火脆性在250400范圍內(nèi)產(chǎn)生后不能消除,因此在該溫度范圍內(nèi)避免回火稱為不可逆。第二種回火脆性在550650范圍內(nèi)產(chǎn)生后可以消除,故稱之為可逆預(yù)防措施:回火后迅速冷卻,并加入鉬鎢等合金元素。合金工具鋼。特殊性能鋼、6.2合金結(jié)構(gòu)鋼、結(jié)構(gòu)鋼:用于制造機(jī)械零件和工程部件1。6個(gè)化學(xué)符號(hào)的分類和編號(hào):平均碳含量,1/10000:所含元素含量,非標(biāo)準(zhǔn)含量低于1.5,2。普通低合金鋼1。用途:制造橋梁、船舶、車輛、管道等。2.性能要求:高屈服極限,高s。保證塑性和韌性;焊接性能的主要添加元素:錳固溶強(qiáng)化,提高強(qiáng)度,輔助添加元素:鈦釩鈮銅等。鈦釩鈮細(xì)化晶粒銅,以提高鋼的抗

4、大氣腐蝕4。普通鋼16Mn 15MnV 16MnCu 5。熱處理熱軋或正火。添加合金元素的易切削鋼,易于切削。1.其他元素,如硫、鉛、鈣等。形成(錳、鐵)硫夾雜物,中斷基體的連續(xù)性。鉛:分離成微粒。Ca:形成高熔點(diǎn)硅酸鹽(13001600)附著在刀刃上,并起到保護(hù)膜的作用以減少磨損。2.Y12 Y40Mn Y40Cr ScA鋼級(jí)。用于制造滲碳零件的滲碳鋼1。例如,使用齒輪,2。性能要求表面有較高的硬度,較高的韌性和疲勞強(qiáng)度中心有足夠的強(qiáng)度。成分特點(diǎn):低碳,保證中心的韌性。0.10.25主要元素:鉻、鎳、錳等。淬透性強(qiáng)化鐵素體,改善鐵芯性能,輔助元素:鎢、鉬、釩、鈦等。細(xì)化晶粒,提高韌性和強(qiáng)度。

5、普通鋼等級(jí)20 20Cr 20CrMnTi 18Cr2Ni4W 5。熱處理滲碳淬火低溫回火。淬火和回火后使用的淬火和回火鋼。例如機(jī)床主軸等。1.組成特征是碳,0.250.5.如果碳含量太低,強(qiáng)度和硬度不足;如果太高,韌性不夠,主要是增加了鉻鎳錳的淬透性;強(qiáng)化鐵素體并添加元素:鎢、鉬、鈦、釩等細(xì)化晶粒;提高回火抗力鎢鉬:防止第二種回火脆性2。普通鋼40級(jí)40Cr 40CrMn 40CrMnMo 3。熱處理:淬火和回火處理。彈簧鋼的彈簧效應(yīng):減振驅(qū)動(dòng)器1。高性能要求(避免高載荷下的塑性變形)、高疲勞極限(避免疲勞損傷)、高s/b(盡可能高)并具有一定的塑性和韌性、良好的淬透性。中高碳鋼,0.60.

6、75,保證合金鋼的高疲勞極限和屈服極限:0.450.7,主要添加元素:硅錳鉻淬透性等。硅的固溶強(qiáng)化:顯著提高s/b1,輔助添加元素:鉬鎢釩等。降低脫碳傾向和過熱傾向。鋼等級(jí)65 65Mn 60Si2Mn 50CrVA 4。熱處理尺寸不同,成形不同于熱處理:1)熱成形大于1015毫米,淬火加熱成形利用余熱在中溫淬火回火;2)冷成形鉛浴等溫處理、冷拉和加熱、500550鉛浴等溫成形區(qū)應(yīng)力退火(200300)、組織轉(zhuǎn)變:調(diào)質(zhì)鋼絲冷拉淬火回火成形區(qū)應(yīng)力退火;7.滾動(dòng)軸承鋼用于制造滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈和滾動(dòng)體;1.滾動(dòng)體和內(nèi)外圈的工作條件是交替的。接觸應(yīng)力大;不僅滾動(dòng),而且滑動(dòng),易受強(qiáng)烈磨損。高性能要求和均勻

7、的耐磨性;高彈性極限和接觸疲勞極限;足夠的韌性和淬透性;一定的耐腐蝕性。成分和品牌是高碳,0.951.15攝氏度確保高強(qiáng)度、硬度和耐磨性。主要添加元素:鉻淬透性形成碳化鉻,接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性由硅錳淬透性品牌:GCr補(bǔ)充,鉻含量為1/1000。4.鋼級(jí)GCR15GCR15SIMN,5。熱處理預(yù)熱處理:球化退火最終熱處理:淬火和低溫回火。6.3合金工具鋼,用于制造工具、模具和測量工具。1.分類和編號(hào)。1)碳素工具鋼2)合金工具鋼2)切削工具鋼3)模具鋼3)量具鋼。3.編號(hào)類似于合金結(jié)構(gòu)鋼。化學(xué)符號(hào)前的數(shù)字:平均碳含量用1/1000合金元素表示,與結(jié)構(gòu)鋼相同。9SiCr高速鋼沒有標(biāo)以干碳含量,例如

8、,W18Cr4V合金工具鋼是優(yōu)質(zhì)鋼,所以它沒有標(biāo)以a,b,刀具鋼(1)工作條件它的任務(wù)是進(jìn)行刀具加壓;有相對摩擦產(chǎn)生熱量,切割速度越高,溫度越高;承受一定的沖擊和振動(dòng),(2)性能要求1。高硬度和耐磨性高硬度:主要取決于碳含量和高耐磨性:它不僅取決于高硬度,還取決于鋼中碳化物的數(shù)量和分布。高碳馬氏體均勻細(xì)小的碳化物具有高硬度和耐磨性。因此,刀具鋼都是高碳鋼。2.高紅色硬度和紅色硬度:刀具在高溫下保持高硬度的能力也稱為熱硬度?;鼗鸱€(wěn)定性越高,紅色硬度越好。3.一定的強(qiáng)度、塑性和韌性。(3)碳切削工具鋼T7T13 T7AT13A的含碳量越高,耐磨性越好,韌性越差。熱處理:低溫淬火和回火微觀組織:細(xì)回

9、火馬氏體(M)細(xì)碳化物殘余奧氏體(少量)的缺點(diǎn)。低合金刀具鋼Me5 1。常用的低合金切削工具鋼9sicr9n2v crwmn合金元素功能:淬透性和熱硬度均優(yōu)于碳素切削工具鋼,2。熱處理預(yù)熱處理:球化退火最終熱處理:低溫淬火回火組織:細(xì)小馬氏體碳化物(晶粒)殘余奧氏體,5。紅色硬度低的高速鋼,不能用于高速切削的高速鋼的紅色硬度高達(dá)600,可以長時(shí)間保持切削刃鋒利。它也被稱為“豐鋼鐵”。1.化學(xué)成分高:0.71.65,保證形成足夠數(shù)量的合金碳化物和高碳馬氏體,保證高硬度、高耐磨性和高紅硬性合金元素:含有大量的碳化元素如鎢、鉬、鉻、釩、鎢,提高了紅硬性主要元素的耐磨性,阻礙了退火后的晶粒長大。淬火加

10、熱時(shí),一部分溶解成,淬火后,形成溶有鎢的馬氏體,在500600回火時(shí)析出彌散的W2C,導(dǎo)致二次硬化。Cr:淬透性Cr23C6 1100全部溶于釩:阻礙晶粒長大釩:溶于馬氏體時(shí)還能提高熱硬度鉬:效果與鎢相似,1取代2 Co:提高鋼的臨界點(diǎn)。因此,允許加熱到更高的溫度并充分發(fā)揮合金元素的作用。2.常用的高速鋼w系統(tǒng):最早開發(fā)的W18Cr4V 18-4-1。廣泛使用的鎢鉬體系:W6Mo5Cr4V2 6-5-4-2具有良好的高溫塑性。3.鍛造和預(yù)熱處理必須重復(fù)進(jìn)行。原因:高速鋼中含有大量的合金元素,使得e點(diǎn)明顯左移,因此高速鋼屬于萊氏體鋼。魚骨組織中有很強(qiáng)的共晶碳化物,這些粗大的碳化物不能通過熱處理消

11、除,只能通過鍛造粉碎并均勻分布。預(yù)熱處理:退火或退火淬火和回火。4.高速鋼的熱處理特點(diǎn)1)淬火溫度很高W18cr 4v 12601280 W6mo 5cr 4v 212201240,因?yàn)闇囟仍礁?,合金元素溶解在a中越多,淬火后馬氏體中的合金元素越多,回火后紅硬性高的W18Cr4V 12701280。在a,78W,4Cr,1v,2)中,在淬火加熱過程中預(yù)熱的高速鋼的導(dǎo)熱性差。為了減少熱應(yīng)力和防止加熱過程中的變形和開裂。它必須預(yù)熱兩次:第一次,第二次在550,850,3)在550,570回火。經(jīng)三次淬火后,顯微組織為:馬氏體+馬氏體+馬氏體,回火過程中過量的鉀不變,只有和發(fā)生變化。硬度在550、5

12、70回火時(shí)達(dá)到最大值有兩個(gè)原因:一是三次回火:高速鋼的合金元素含量高,所以其熔點(diǎn)低。為了將氬轉(zhuǎn)化為鉬并從鉬中沉淀出彌散的鉀以產(chǎn)生彌散強(qiáng)化,應(yīng)在550570下進(jìn)行三次回火。一次回火后,溫度降至15。經(jīng)過兩次回火,溫度降至35。經(jīng)過三次回火,它降低到12。后一次回火可以消除前一次回火時(shí)由反電動(dòng)勢引起的內(nèi)應(yīng)力?;鼗鸾M織:氬的回火馬氏體。模具鋼類型:冷加工模具鋼熱加工模具鋼(1)冷加工模具鋼1。工作條件接近室溫。同時(shí),模具和坯料之間有很大的摩擦。2.性能要求高硬度;高耐磨性和尺寸精度;足夠的強(qiáng)度和韌性。3.成分與刀具鋼相同,是高碳鋼中小模:T10A 9SiCr 9Mn2V CrWMn大模:Cr12cr12mov,4。熱處理淬火和低溫回火,(2)熱作模具鋼,1。性能要求(1)強(qiáng)度和韌性的良好結(jié)合(2)

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